Activités biologiques des feuilles de Peganum harmala

Zool. baetica, 16: 31-46, 2005
Activités biologiques des feuilles de Peganum harmala
(Zygophyllacea) en floraison sur la mortalité et
l’activité génésique chez le criquet pèlerin
Biological activities of Peganum harmala (Zygophyllacea) leaves at floral
stage on the mortality and reproductive activity of the desert locust
K. ABBASSI (1), L. MERGAOUI (2), Z. ATAY-KADIRI (1)*, S. GHAOUT (3) & A. STAMBOULI (2)
(1) Laboratoire de Zoologie et de Biologie générale, Faculté des Sciences-Rabat, Ma-
roc.
(2) Laboratoire de Recherches et d’Analyses Techniques et Scientifiques- Gendarmerie
Royale - Rabat, Maroc.
(3) Centre National de la lutte antiacridienne, Aït- Melloul, Inezgane, Maroc.
* Correspondance: Z. Atay-Kadiri, Laboratoire de Zoologie et de Biologie Générale,
Faculté des Sciences – Rabat - Agdal. B.P: 1014, Chari Ibn Batouta, Agdal, Rabat. E-mail:
[e-mail]
Recibido el 9 de junio de 2004. Aceptado el 6 de mayo de 2005.
ISSN: 1130-4251 (2005), vol. 16, 31-46
Mots clés: Schistocerca gregaria, mortalité, activité génésique, Peganum harmala, Floraison,
feuilles, extrait éthanolique, toxicité.
Key words: Schistocerca gregaria, mortality, reproductive activity, Peganum harmala, floral
stage, leaves, ethanolic extract toxicity.
RÉSUMÉ
Les effets de l’extrait ethanolique des feuilles de Peganum harmala en flo-
raison ont été étudiés sur la mortalité des larves du cinquième stade et l’adulte
femelle et de l’activité génésique chezcriquet pèlerin, dans des conditions de
laboratoire. Les résultats obtenus révèlent: Un taux de mortalité de 75% atteint
au 14ième jours chez les larves et de 45% chez les adultes au 16ième jours de la
vie imaginale. Une baisse de poids, de la prise de nourriture et de la teneur en
eau sont enregistrées chez l’ensemble des traitées avec l’extrait des feuilles, en
conséquence, un retard de la maturité sexuelle, une réduction de la fécondité
et la fertilité sont observés chez les femelles traitées à l’état imaginale. Ces
manifestations sont accompagnées de troubles de l’équilibre chez les individus
traités. Ces résultats sont générés par les alcaloïdes indoliques, la harmine et
la harmaline, que nous avons identifié dans l’extrait des feuilles de Peganum
harmala, en floraison.

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ABSTRACT
The effects of Peganum harmala leave extracts at floral stage of the plant
on desert locust mortality, feeding behaviour and reproductive activity were
studied under laboratory conditions. Results indicate that this extract caused a
mortality rate of 75% on the fifth hopper instars, reached on the 14th day after
beginning of treatment and 45% on the adults females on the 16th day at the
imaginal life. Furthermore, we have noted in all treated insects (hoppers and
adults females) a loss of weight, a decrease of food intake and loss of water,
which consequently, caused a delay of sexual maturity. A reduction in both
fecundity and hatching rate were noted in females surviving the treatment.
Equilibrium problems were observed in all treated individuals. The observed
disturbances were caused by harmaline and harmine, tow major indolic alkaloids
identified in the extract of Peganum harmala leaves at floral stage.
INTRODUCTION
Le criquet pèlerin (Schistocerca gregaria, Forskål 1775, Orthoptera,
Acrididae), un locuste redoutable doté de polymorphisme phasaire, ensemble
de transformation, qui lui permet de s’adapter à des situations écologiques
extrêmes. Il occasionne des dégâts considérables à la végétation spontanée
et aux cultures. Toutefois, la lutte chimique reste le seul moyen efficace
pour l’éradiquer, mais, ses effets secondaires sur l’équilibre des écosystèmes
naturels sont aussi catastrophiques que le fléau lui même.
Dans la course à la recherche de nouveaux moyens alternatifs au produ-
its chimiques, l’utilisation des biocides végétaux s’est révélée prometteuse,
ainsi de nombreux travaux concernant l’effet des plantes sur le criquet ont
été réalisés dans des conditions de laboratoires et semi-naturelles (Diop &
Wilps, 1997; Abbassi et al., 2002-2003, 2003b, 2003c).
Par ailleurs, depuis nos investigations de terrains effectuées lors de
la recrudescence des populations du criquet pèlerin en 1995 dans le sud
marocain (Abbassi et al., 2003a), nous avons retenu Peganum harmala L.
(Zygophyllaceae) pour effectuer des tests sur le criquet pèlerin. Elle possède
de nombreuses vertus thérapeutiques (Ahmad et al., 1992; Zaidi & Munir,
1995; Bellakhdar, 1997). C’est une espèce très toxique pour les animaux
et l’homme en particulier; El Bahri & Chemli, 1991; Bruneton, 1993; Bel-
lakhdar, 1997), c’est une plante riche en alcaloïdes indoliques (Munir et
al., 1995) et spécialement les graines (Abbassi et al., 2003c).
La présente étude fait suite à une série de travaux, que nous avons
entrepris antérieurement, concernant l’effet des extraits des feuilles de la
plante à différents stades phénologiques sur les fonctions vitales du criquet
pèlerin. Ainsi, nous nous sommes intéressés particulièrement à l’effet de

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l’extrait des feuilles de Peganum harmala en floraison sur la mortalité, le
comportement alimentaire, le poids et l’activité génésique du même locuste
dans des conditions de laboratoires.
Matériels et Méthodes
Matériel animal
— Les larves L5
Des larves (mâles et femelles) du cinquième stade, âgées de 24heures,
sont transférées dans des rodeaux en plastique, tapissés de papier filtre et
éclairés par une lampe de 40w, soit une température diurne de 30 °C, une
température nocturne de 25 °C et une photopériode de 12 heures d’éclairement
et 12 heures d’obscurité.
Deux lots sont constitués de 20 individus chacun,un lot pour les témoins
nourris de laitue et un lot pour les individus nourris de laitue imbibée de
l’extrait ethanolique des feuilles de Peganum harmala en floraison
Dans un rodeaux, nous avons mis uniquement les feuilles de laitue
fraîche pour déterminer l’évapotranspiration, qui ajuste la quantité de nour-
riture consommée et renseigne sur le taux d’humidité dans les cages, soit
une humidité de 45% en moyenne.
— Les imagos femelles
Des jeunes imagos femelles sélectionnées juste après leur mue ima-
ginale, sont placées dans des rodeaux dans les conditions de laboratoires
décrites ci -dessus.
Deux lots d’individus ont été constitués de 20 femelles chacun, que
nous avons répartis en 5 bonnettes. 20 femelles traitées par l’extrait des
feuilles et le même nombre est retenu pour les témoins.
Au cours des traitements préliminaires, nous avons constaté que les
fèces des individus sont liquides et laissent d’énormes tâches sur le papier
filtre, qui tapisse les bonnettes, alors que les témoins excrètent leurs fèces
à taux normal. En considérant ce paramètre, nous avons sacrifié 4 femelles
des témoins et 4 femelles des traitées pour déterminer la teneur en eau de
celles-ci, au début et à la fin du traitement, on procédant comme suit: après
un jeûne de 12 heures, les femelles sont:
— pesées (poids frais),

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— placées dans une étuve à 50°C pendant une durée de 48 heures,
— repesées (poids sec) pour déterminer la teneur en eau.
Le calcul est donné par la formule suivante:
(Pf–Ps) x 100 = % (teneur en eau) [Dudley (1961) in Ghaout (1990)]
Pf
Pf = poids frais, en grammes, des individus,
Ps = poids sec, en grammes, des individus.
Evolution de la taille des ovocytes terminaux et vitellogenèse
Dans le but de suivre le développement ovarien chez les femelles, nous
avons introduit deux mâles matures, prélevés de la population d’élevages,
par bonnette après l’arrêt du traitement. Ceci s’avère indispensable dans la
mesure où ces mâles constituent un stimulus fondamental pour la maturité
sexuelle chez les femelles de Schistocerca gregaria (Norris, 1954).
A partir du 10ième jour de la vie imaginale et chaque deux jours, la
dissection est réalisée dans une solution aqueuse de NaCl 9%°. On mesure
ensuite la longueur des ovocytes terminaux (soit 6 ovocytes) à l’aide d’un
micromètre adapté à la loupe binoculaire et on note la présence de vitel-
lus.
Matériel végétal
Peganum harmala a été récoltée dans le Sud du Maroc. L’échantillon
en Floraison a été prélevé en début du mois de Mai de l’année 1996.
A la lumière des résultats antérieurs (Abbassi et al., 2003-2003), qui ont
révélé des différences significatives entre les résultats obtenus avec l’extrait
des feuilles de Peganum harmala en fructification ou en végétation, nous
avons jugé nécessaire d’analyser extrait éthanolique des feuilles de la plante
en floraison que nous avons utilisé dans ces essais.
L’extrait éthanolique est préparé à partir de 6grammes de feuilles séchées
à l’ombre de Peganum harmala et macérées dans 30ml l’éthanol (95%)
pendant une durée de deux heures sous agitation magnétique à température
ambiante.
Après filtration une partie est utilisée pour les tests sur le criquet et
une quantité est préparée pour l’analyse phytochimique.

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— Technique d’analyse
L’extrait éthanolique des feuilles en floraison filtré est séché sur le sul-
fate de sodium anhydre et concentré pour être analysé en chromatographie
en phase gazeuse couplée à l’automasse (GC/MS).
En effet, la méthode la plus adaptée, compte tenu de la volatilisation
des constituants est la chromatographie en phase gazeuse (CPG).
La possibilité de coupler le chromatographe à divers spectromètres notam-
ment un détecteur de masse (GC/MS) de type Automass – Delsi Nermag,
augmente considérablement la qualité des informations obtenues.
a. Conditions chromatographiques: Colonne: HP1 (25 m x 0.25 mm
x 0.11µm); Température du four: 60°C (2 min), 15°C/min, 180°C
(15 min); Température détecteur: 280°C; Gaz vecteur: Hélium.
b. Conditions spectroscopiques: Appareil: Automass-Delsi Nermag;
Mode: Impact électronique EI70; T° d’injecteur: 270°C; Gamme de
masse: 700 u.m.a.
c. Méthode de sylilation: L’extrait éthanolique est transféré dans un
tube à bouchon et évaporé à sec sous jet d’air synthétique. Sur le
résidu sec nous avons ajouté 100 µl du réactif de silylation (ITMS/
MSTFA) puis porté à l’étuve sous une température de 60ºC. Après
une durée de15 min, le produit de la sylilation est injecté en GC/MS
(colonne HP1).
Le profil chrommatographique et spectres de masse correspondants de
l’extrait des feuilles sont représentés dans les figures 5 (A et B).
Réalisation des tests
Au début de l’expérience, on a soumis les individus à un jeûne de 24
heures, après on les a pesé, ainsi que, les feuilles de laitue fraîches, sur les
quelles on étale une quantité de l’extrait éthanolique des feuilles de Pega-
num harmala pour nourrire les individus traités, après évaporation totale de
l’éthanol (95%). Pour les témoins les feuilles de la laitue ont été imbibées
d’une même quantité d’éthanol (95%), solvant organique. Le traitement dure
trois jours seulement. Après l’arrêt du traitement, l’ensemble des individus
est alimenté normalement. Ces tests sont réalisés en trois répétitions.
Les pesées sont effectuées quotidiennement en plus des pesées des
restes de la laitue pour déterminer la quantité de la nourriture consommée
en tenant compte de l’évapotranspiration du végétal.